DE4103069C2 - Ultraschallwellen-Hindernissensor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ultraschallwellen- Hindernissensor mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen, wie er aus der GB 2 140 918 A bekannt ist.

Der bekannte Ultraschallwellen-Hindernissensor ist dazu gedacht, beispielsweise an einem Lastkraftwagen angebracht zu werden, um einerseits festzustellen, wenn der Lastkraftwagen nach einem Überholvorgang wieder vor das überholte Fahrzeug einscheren kann, und andererseits beim Rangieren des Lastkraftfahrzeugs ein Hindernis wie eine Wand festzustellen. Ultraschallwellen werden deswegen eingesetzt, weil ein Ultraschallsignal angeblich nicht durch die Qualität einer Ultraschallwellen reflektierenden Oberfläche allzusehr beeinträchtigt wird, was vermutlich für die reflektierenden Oberflächen eines überholten Fahrzeugs oder einer Wand wohl zutrifft.

Aus der GB 1 257 520 ist ein sogenanntes Sonar bekannt, also ein Ultraschallwellensystem, mit welchem durch Ultraschallwellen ein Bild des Meeresbodens auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre angezeigt werden soll. Bei einem derartigen Gerät tritt das Problem auf, daß die Intensität naher Echos erheblich höher ist als jene entfernter Echos, und daß daher eine Verstärkungsregelung vorgesehen werden muß, um zu erreichen, daß die mittlere Beleuchtungsstärke auf dem Bildschirm im wesentlichen konstant bleibt. Mit wachsender Entfernung klingt nämlich das Signal exponentiell ab, und daher soll die automatische Verstärkungsregelung erreichen, daß aus diesem Meßsignal eine bestimmte Signalform abgeleitet werden kann.

Ein ähnliches Ultraschallwellensystem, nämlich ein Sonarsystem, beschreibt die US 3 896 411. Bei dem in dieser Druckschrift beschriebenen Sonarsystem geht es darum, daß es schwierig oder unmöglich ist, die Art eines Hintergrundsignals vorauszusagen, nämlich infolge von Schwankungen der Wassertemperatur, der Wassertiefe und des Ortes eines Ziels im Wasser. In diesem Zusammenhang wird eine Verstärkungsregelung vorgeschlagen, bei welcher die Hüllkurve der empfangenen Ultraschallwellen ermittelt und zur Verstärkungsregelung einer Ultraschallwellen- Empfangseinrichtung eingesetzt wird.

In der DE 31 44 087 A1 wird das Problem angesprochen, daß bei einem Verfahren zur Erkennung von Echos das Schallempfangssignal störungsbehaftet ist. Die Ursache hierfür liegt hauptsächlich an dem Nachhall, der durch Reflexionen des Sendeimpulses im Wasser, am Boden oder an der Wasseroberfläche hervorgerufen wird und die Echos überdeckt. In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, für die Dauer einer Schwellenüberschreitung eine Beeinflussung einer Empfangssignalamplitude und/oder Schwelle zu unterbrechen, wobei die Beeinflussung darin besteht, daß die Empfangssignalamplitude und/oder die Schwelle in Abhängigkeit von der Anstiegsgeschwindigkeit der Empfangssignalamplitude in der Weise beeinflußt werden, daß Anstiegsgeschwindigkeiten der Empfangssignalamplitude, die kleiner sind als eine vorgegebene Anstiegsgeschwindigkeit, eine Verkleinerung der Empfangssignalamplitude und/oder eine Vergrößerung der Schwelle bewirken.

Die DE-AS 15 66 852 schlägt vor, bei einer Ultraschallmessung in Wasser, also einem Echolot oder Sonar, zur Unterscheidung von Echolotimpulsen ein kombiniertes Amplituden- und Impulslängenfilter vorzusehen, dessen Ansprechschwelle wesentlich höher liegt als seine Abfallschwelle und dessen Eingang ein gleichgerichtetes Empfangssignal zugeführt wird. Durch eine derartige Amplitudensiebung soll erreicht werden, daß Bodenechos von Echos von über dem Boden liegenden Schwimmkörpern klar voneinander unterschieden werden können. Weiterhin wird bei diesem bekannten Sonar die Tatsache ausgenutzt, daß Echos von Schwimmkörpern im Wasser in der Regel kurz sind, wogegen das Bodenecho stets beträchtlich länger ist als das ausgesandte Schallsignal. Daher wird bei dem bekannten Echolot auch eine entsprechende Impulsdauerselektion durchgeführt.

Weiterhin hat die Anmelderin bereits in der älteren deutschen Patentanmeldung gemäß nachveröffentlichter DE 40 35 215 A1 einen Ultraschallwellen-Hindernissensor mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen vorgeschlagen, bei welchem ein Signal in der Empfangseinrichtung amplitudenmoduliert wird, um ein Amplitudenmodulationssignal zu erhalten. Dieses wird mit einem Diskriminiersignal in einem Vergleicher verglichen, und wenn das Amplitudenmodulationssignal größer als das Diskriminiersignal ist, wird auf Erkennung eines Hindernisses entschieden. Das Diskriminiersignal kann hierbei dreiecksförmig sein, mit einer ansteigenden und einer daran anschließenden abfallenden Flanke.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem gattungsgemäßen Ultraschallwellen-Hindernissensor mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen einen Ultraschallwellen-Hindernissensor zur Verfügung zu stellen, der wirksam und ohne Störeinflüsse ein Hindernis auf einer Straßenoberfläche erfassen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß selbst geringfügige Unterschiede in der Beschaffenheit einer Straßenoberfläche, die sich etwa aus der unterschiedlichen Oberflächenrauhigkeit beispielsweise von Beton einerseits und Asphalt andererseits ergeben, zu Schwierigkeiten bezüglich der Stabilität des empfangenen Signals führen können.

Die Aufgabe wird durch einen Ultraschallwellen- Hindernissensor mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und ihrer Vorteile wird die Erfindung nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben; es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild für die Funktion und den Aufbau eines Ultraschallwellen- Hindernissensors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Ausführungsform einer Zeitsteuereinrichtung, wie sie in Fig. 1 angegeben ist,

Fig. 3 eine Ausführungsform einer Ultraschallwellen-Signal-Erzeugungsvorrichtung, wie sie in Fig. 1 angegeben ist,

Fig. 4 ein Blockschaltbild von Ausführungsformen einer Verstärkereinrichtung für das empfangene Signal, einer Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung, einer Verstärkungs- Normwert-Einstelleinrichtung und einer Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind,

Fig. 5 ein Blockschaltbild von Ausführungsformen der Zeitsteuereinrichtung, einer Entscheidungspegel- Erzeugungsvorrichtung und einer Hindernis-Diskriminierungseinrichtung, wie sie in Fig. 1 angegeben sind, und

Fig. 6 eine Darstellung von Signalformen zur Erläuterung des Betriebs des Ultraschallwellen-Hindernissensors.

Es wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen die gleichen Bezugszeichen die gleichen oder einander entsprechenden Teile bezeichnen, und insbesondere auf Fig. 1, die ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Funktion und des Aufbaus des mit Ultraschallwellen- Hindernissensors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei eine Zeitsteuereinrichtung 1 Befehlssignale für die Zeitsteuerung P1-P3 in vorgegebenen Impulsintervallen erzeugt. Eine Ultraschallwellensignal-Erzeugervorrichtung 2 empfängt das Befehlssignal P1 der Zeitsteuerbefehlseinrichtung 1 und erzeugt ein auszusendendes Ultraschallwellen-Signal V1 mit vorgegebener zeitlicher Dauer, Spannung und Frequenz auf der Grundlage des Befehlssignals P1.

Eine Ultraschallwellen-Erzeugungsvorrichtung 3 wird entsprechend dem Ultraschallwellensignal V1 betätigt, um intermittierend in vorgegebener Zeitsteuerung Ultraschallwellen Wa-Wc schräg und nach vorne von einem Fahrzeug gegen eine Straßenoberfläche 4 auszusenden. Eine Ultraschallwellen- Empfangseinrichtung 6 empfängt reflektierte Ultraschallwellen Wa′-Wc′, die von der Straßenoberfläche 4 und einem auf ihr befindlichen Hindernis 5 reflektiert werden. Die Ultraschallwellen-Erzeugungsvorrichtung 3 und die Ultraschallwellen-Empfangseinrichtung 6 werden jeweils durch Ultraschallmikrophone gebildet, die in der Nähe der Stoßstange des Fahrzeugaufbaus angeordnet sind.

Eine Signalverstärkungseinrichtung 7 führt die Verstärkung und AM-Demodulation eines Signals V2 durch, das von der Ultraschallwellen-Empfangseinrichtung 6 erhalten wird, so daß der Pegel des Empfangssignals mühelos bearbeitet werden kann. Eine Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung 8 führt eine Durchschnittswertbildung eines verstärkten Signals V3 durch, das in der Signalverstärkungseinrichtung 7 im Einklang mit dem Befehlssignal P2 aus der Zeitsteuereinrichtung 1 verstärkt wurde und erzeugt ein Durchschnittspegelsignal V31. Eine Verstärkungsnormwert-Einstellvorrichtung 9 gibt einen Verstärkungs-Normwert V3R für einen Vergleich aus, der vorab relativ zum verstärkten Signal V3 festgelegt wurde. Der Verstärkungs-Normwert V3R ist so festgelegt, daß er ein Wert entsprechend einem Entscheidungspegel V4 ist.

Eine Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10, die eine Rechen- und Verstärkungsschaltung enthält, soll das Durchschnittspegelsignal V31 mit dem Verstärkungs-Normwert V3R vergleichen und stellt den Verstärkungsfaktor der Signalverstärkungseinrichtung 7 derart ein, daß das Durchschnittspegelsignal V31 im Einklang mit dem Verstärkungs-Normwert V3R ist. Die Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung 8 und die Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10 stellen eine Rückkopplungsschleife für die Signalverstärkungseinrichtung 7 dar, so daß die Signalverstärkungseinrichtung 7 in stabiler Weise ein verstärktes Signal V30 abgibt.

Eine Entscheidungspegel-Erzeugungsvorrichtung 11 erzeugt einen Entscheidungspegel V4, der einen Bezugspegel für einen Vergleich mit dem verstärkten Signal V30 liefert, in Einklang mit dem Befehlssignal P3, d. h. einem Zeitsteuerimpulssignal.

Eine Vergleichseinrichtung 12, die aus einer Rechen-Verstärkungsschaltung bestehen kann, vergleicht das verstärkte Signal V30 mit dem Entscheidungspegel V4, und gibt ein Hinderniserfassungssignal V5 ab, wenn der Pegel des verstärkten Signals V30 über dem vorgegebenen Entscheidungspegel V4 liegt. Eine Hindernis-Diskriminierungseinrichtung 13 entfernt Störkomponenten aus dem Hinderniserfassungssignal V5 und gibt ein Hindernis-Diskriminiersignal V50 ab, das nur aus dem Hinderniserfassungssignal V5 besteht, dessen Impulsbreite größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist.

Die Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10 umfaßt eine Relativverhältnis-Einstelleinrichtung, die das Relativverhältnis zwischen dem Durchschnittpegelsignal V31 und dem Entscheidungspegel V4 auf einen vorgegebenen Wert hält.

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Zeitsteuereinrichtung 1.

Die Zeitsteuereinrichtung 1 besteht aus einem Rechner (Mikrocomputer) 20 (beispielsweise HD63B01Y, hergestellt von HITACHI), in dem eine programmierbare Zeitsteuerung (oder eine im Handel erhältliche integrierte Schaltung für eine Zeitsteuerung) vorhanden ist. Ein Oszillator 21 und ein Zeitgeber 22 sind an den Rechner 20 angeschlossen.

Der Zeitgeber 22 umfaßt einen sich selbst zurückstellenden, normalerweise offenen Startschalter 23, der in der Nähe des Fahrersitzes eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist und eine Wellenformerschaltung 24, die mit dem Startschalter 23 verbunden ist. Der Startschalter erzeugt ein L-Pegelsignal, wenn der Schalter zeitweilig geschlossen ist. Die Wellenformerschaltung 24 kehrt das L-Pegelsignal aus dem Startschalter 23 um und formt es, um dadurch ein Startsignal abzugeben.

Der Rechner 20 wird mit einem Strom aus einer Gleichstromversorgung und eine Konstantspannung aus einer (nicht dargestellten) Konstantspannungsschaltung versorgt. Der Rechner 20 erzeugt eine Reihe von Taktsignalen entsprechend der Schwingung des Oszillators 21; er führt ein gespeichertes Programm aus, abhängig von jedem Taktsignal, und gibt ein impulsartiges Befehlssignal P1 ab (das die anderen Befehlssignale P2 und P3 triggert).

Fig. 3 ist eine Darstellung einer Ausführungsform der Ultraschallwellensignal-Erzeugervorrichtung.

Die Ultraschallwellensignal-Erzeugervorrichtung 2 umfaßt einen Ultraschallwellenschwingkreis 31 zur Erzeugung von Ultraschallschwingungsimpulsen Po hoher Frequenz, eine NAND-Schaltung 32 zur Erzielung des Logikprodukts der Ultraschallschwingungsimpulse Po und des Befehlssignals P1, einen Inverter 33 zum Invertieren des Ausgangssignals der NAND-Schaltung 32, eine Verstärkungsschaltung 34 zur Verstärkung der Ultraschallimpulse, - kontinulierlicher Impulse -, aus dem Inverter 33, und einen Zusatztransformator 35, der das verstärkte Ultraschallwellensignal V1 weiter anhebt und es dann der Ultraschallwellen-Erzeugungsvorrichtung 3 zuführt.

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild, das die Signalverstärkungseinrichtung 7, die Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung 8, die Verstärkungsnormwert- Einstellvorrichtung 9 und die Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10 näher erläutert.

Die Signalverstärkungseinrichtung 7 zur Verstärkung des Signals V2 der Ultraschallwellen-Empfangseinrichtung 6 umfaßt mehrere Stufen von Verstärkern 7a-7e und einen in Reihe damit liegenden AM-Demodulator, wobei der Verstärker 7e in der Endstufe seinen Verstärkungsfaktor verändern kann.

Die Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung 8 zur Bildung eines Durchschnittswerts des verstärkten Signals V3 umfaßt eine Analogabtastschaltung 8a, die durch das Befehlssignal P2 gesteuert wird, das die Abtastung vorgibt, sowie eine Durchschnittwertbildung/Halteschaltung, die aus einem Widerstand 8b und einem Kondensator 8c besteht.

Die Verstärkungsnormwert-Einstellvorrichtung 9 besteht aus einem Paar in Reihe geschalteter Widerstände, die die Spannung VB einer Stromversorgung unterteilen, so daß ein Verstärkungs-Normwert V3R vom Verbindungspunkt der Widerstände abgegeben wird.

Die Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10 soll den Verstärkungsfaktor der Signalverstärkungseinrichtung 7 auf der Grundlage eines Vergleichs des Durchschnittspegelsignals V31 mit dem Verstärkungsnormwert V3R einstellen. Die Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10 umfaßt eine Rechen-Verstärkungsschaltung 10a zum Vergleich des Durchschnittspegelsignals V31 mit dem Verstärkungsnormwert V3R, einen zwischen der Eingangsklemme und der Ausgangsklemme der Rechen/Verstärkungsschaltung 10a angeschlossenen Kondensator 10b und einen FET 10c, der auf der Grundlage eines Ergebnisses eines Vergleichs in der Rechen/Verstärkungsschaltung 10a gesteuert wird.

Die Ausgangsklemme des FET 10c ist an eine Steuerklemme (eine negative Klemme) des Verstärkers 7e in der Signalverstärkungseinrichtung 7 angeschlossen.

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild, das die Zeitsteuereinrichtung 1, die Entscheidungspegel- Erzeugungsvorrichtung 11 und die Hindernis-Diskriminierungseinrichtung 13 näher angibt.

Die Zeitsteuereinrichtung 1 umfaßt den vorstehend beschriebenen Rechner (Mikrocomputer) 20, der das Befehlssignal P1 erzeugt, und monostabile Multivibratoren 1a-1c, die durch das Befehlssignal P1 als Triggerimpuls betrieben werden und die eine zeitliche Ausgangsimpulsbreite steuern können. Die erste monostabile Multivibratorstufe 1a ergibt ein Impulssignal P entsprechend dem Befehlssignal P1 ab, und die monostabilen Multivibratoren 1b und 1c einer zweiten Stufe geben jeweils Befehlssignale P2 und P3 entsprechend dem Impulssignal P ab.

Die Entscheidungspegel-Erzeugungsvorrichtung 11 umfaßt eine Ladeschaltung 11a und eine Entladeschaltung 11b, wovon jede einen Widerstand und eine Diode enthält, wobei die Dioden entgegengesetzt parallel geschaltet sind, und ein Kondensator 11c mit der Ladeschaltung 11a und der Entladeschaltung 11b verbunden ist, so daß er geladen und entladen wird.

Die Ladeschaltung 11d und der Kondensator 11c stellen eine erste Entscheidungspegel-Erzeugerschaltung dar, die eine Ladewellenform liefert, bei welcher der Signalpegel linear ansteigt bis zu einem ersten vorgegebenen Zeitpunkt, wenn das Befehlssignal P3 von einem L-Pegel auf einen H-Pegel geändert wird. Die Entladeschaltung 11b und der Kondensator 11c stellen eine zweite Entscheidungspegel- Erzeugerschaltung dar, die eine Entladewellenform liefert, bei der der Signalpegel linear bis zu einem zweiten vorgegebenen Zeitpunkt abfällt, wenn das Befehlssignal P3 von einem H-Pegel auf einen L-Pegel geändert wird.

Der von einem Ende des Kondensators 11c abgegebene Entscheidungspegel V4 wird an eine (negative) Klemme der Vergleichseinrichtung 12 angelegt, und das von der Signalverstärkungseinrichtung 7 ausgegebene verstärkte Signal V30 wird an die andere (positive) Klemme der Vergleichseinrichtung 12 angelegt.

Die Hindernis-Diskriminierungseinrichtung 13 umfaßt eine Diode 13a mit einer Kathode, die mit der Ausgangsklemme der Vergleichseinrichtung 12 verbunden ist, einen zwischen der Anode der Diode 13a und der Stromversorgung VB liegenden Widerstand 13b, einen zwischen der Anode der Diode 13a und Masse liegenden Kondensator 13c, eine Reihenschaltung von Widerständen 13d und 13e zur Erzeugung eines Bezugssignals V6R für eine vorgegebene Impulsbreite durch Unterteilung der Spannung VB der Stromversorgung, und einen Komparator 13f zur Ausgabe des Hindernis-Diskriminiersignals V50 mittels Vergleich des Bezugssignals V6R für eine vorgegebene Impulsbreite mit einem Hindernis-Erfassungssignal V6 mit einer Impulsbreite, das am Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 13b und dem Kondensator 13c auftritt.

Der Widerstand 13b und der Kondensator 13c, die eine Zeitkonstante-Schaltung bilden, stellen in Verbindung mit der Diode 13a ein Tiefpaßfilter dar. Der Kondensator 13c wird aus der Stromversorgung VB allmählich elektrisch geladen, wenn das Hindernis-Erfassungssignal V5 sich auf H-Pegel befindet, und wird veranlaßt, sich sofort über die Diode 13a zu entladen, wenn sich das Hindernis-Erfassungssignal V5 auf L-Pegel befindet. Der Widerstandswert eines jeden der in Reihe liegenden Widerstände 13d und 13e ist vorab derart festgelegt, daß sie ein Bezugssignal V6R für eine vorgegebene Impulsbreite erzeugen, das als Bezug für einen Vergleich verwendet wird, um Störkomponenten im Hindernis-Erfassungssignal V5 zu beseitigen.

Der Betrieb der Ausführungsform der Erfindung gemäß den Fig. 1-5 wird unter Bezugnahme auf eine die Signalformen von Fig. 6 näher beschrieben.

Die Zeitsteuereinrichtung 1 gibt Zeitsteuerimpulse aus, nämlich das Befehlssignal P1 an die Ultraschallwellensignal-Erzeugervorrichtung 2. Darauf gibt die Ultraschallwellensignal-Erzeugervorrichtung 2 das Ultraschallwellensignal V1 ab, um die Ultraschallwellenaussendung zu starten. Empfängt die Ultraschallwellen-Erzeugungsvorrichtung 3 das Ultraschallwellensignal V1, so richtet sie Ultraschallwellen Wa-Wc schräg und in Richtung nach vorne gegen eine Straßenoberfläche 4. Die Ultraschallwellen treffen auf die Straßenoberfläche 4 und werden von dieser reflektiert. Die reflektierten Ultraschall-Wellen Wa′-Wc′ werden von der Ultraschallwellen-Empfangseinrichtung 6 aufgenommen. Befindet sich kein Hindernis 5 auf der Straßenoberfläche 4, so bildet das empfangene Signal V2 einen Rauschpegel während der Zeitspanne von der Zeit t=0 bis zur Zeit t1. Dieser Rauschpegel resultiert aus der direkten Welle der Ultraschallwellen Wa-Wc und unnötigen, über Nebenschlußwege erhaltenen reflektierten Wellenkomponenten. Ist seit der Zeit t=0 die Zeitspanne tb abgelaufen, so beginnt der Empfang des von der Straßenoberfläche reflektierten Ultraschallwellensignals. Falls die Ultraschallwellen-Erzeugungsvorrichtung 3 und die Ultraschallwellen-Empfangsvorrichtung 6 eng nebeneinander angebracht sind, und sie im wesentlichen die gleiche Richtwirkung haben, entspricht die Zeit tb einer Zeit, in welcher die Ultraschallwelle Wb (siehe Fig. 1) den kürzesten Weg hin- und hergeht. In ähnlicher Weise entspricht eine Zeit ta einer Hin- und Rücklaufzeit für die Ultraschallwelle Wa, die durch eine mittlere Strecke läuft, und eine Zeit tc entspricht einer Hin- und Rücklaufzeit für die Ultraschallwelle Wc, die die längste Strecke durchläuft. Werden die Abmessungen der Strecken jeweils durch 1a, 1b und 1c bezeichnet und ist die Schallgeschwindigkeit gleich c, so ergeben sich folgende Gleichungen:

ta=2 la/c
tb=2 lb/c
tc=2 lc/c.

Infolge der Richtwirkung der Ultraschallwellen-Erzeugungsvorrichtung 3 und der Ultraschallwellen-Empfangseinrichtung 6, nimmt die Intensität der reflektierten Wellen Wa′-Wc′ aus der Straßenoberfläche 4 eine im wesentlichen Dreiecksignalform an, wobei die Intensität vom Zeitpunkt nach Ablauf der Zeitspanne tb anzusteigen beginnt; die Intensität erreicht den Maximalwert zum Zeitpunkt nach Ablauf der Zeitspanne ta, und sie geht auf 0 zum Zeitpunkt nach Ablauf der Zeitperiode tc. Die Änderungen der Intensität hängen von der Richtwirkung ab, die durch die Charakteristik der Ultraschallwellen-Erzeugungsvorrichtung und -Empfangseinrichtung 3, 6 bestimmt werden, sowie von ihrer geometrischen Anordnung, dem Zustand der Straßenoberfläche 4 und der Richtwirkung der Reflexion der Schallwellen. Die Wellenform des Empfangssignals V2 entsprechend den reflektierten Wellen Wa′-Wc′ wird, wie in der Zeichnung angegeben, wiederholt jedesmal erhalten, wenn die Ultraschallwellen Wa-Wc entsprechend der Erzeugung des Ultraschallwellensignals V1 ausgesandt werden.

Ist andererseits ein Hindernis 5 auf der Straßenoberfläche 4 vorhanden, so nimmt die Intensität der reflektierten Wellen eine Wellenform an, bei welcher eine vom Hindernis 5 veranlaßte reflektierte Wellenkomponente dem Empfangssignal V2 überlagert ist, das in gleicher Weise wie das Empfangssignal V2′ eine Dreiecksform aufweist. In diesem Falle entspricht eine Zeitspanne t2, in der die durch das Hindernis 5 erhaltene Signalform beobachtet wird, einer Hin- und Rücklaufzeit auf der kürzesten Strecke zwischen der Ultraschallwellen-Erzeugervorrichtung und -Empfangseinrichtung 3, 6 und dem Hindernis 5.

Wird angenommen, daß das Hindernis 5 auf der Straßenoberfläche 4 stillsteht und ein Kraftfahrzeug mit dem Ultraschallwellen-Hindernissensor sich dem Hindernis 5 nähert, daran vorbeifährt und sich von ihm entfernt, so trifft die Ultraschallwelle Wc, die die längste Strecke durchläuft, auf das Hindernis 5, und das Hindernis 5 wird erfaßt, nachdem die Zeitspanne tc abgelaufen ist. Entsprechend ist die Hindernisabfragezeitspanne t2 gleich t2=tc. Während das Fahrzeug fährt, ändert sich die Erfassungszeitspanne t2 auf tc→ta→tb, während der Zeit ta bis tb, und anschließend wird die Erfassung unmöglich. Dies bedeutet, daß das Kraftfahrzeug auf das Hindernis 5 aufgetroffen ist und sich von ihm entfernt hat. Da der Scheitel der reflektierten Signalkomponente, die durch das Hindernis 5 verursacht wird, im wesentlichen einem Wert entspricht, der durch Multiplikation eines Intensitätswerts der reflektierten Welle mit einem vorgegebenen Vergrößerungsfaktor zu jedem mit t2 angegebenen Erfassungszeitpunkt entspricht, nimmt die Scheitelform eine Dreieckform an (cf, in Fig. 6 gestrichelt angegeben), in gleicher Weise wie das Empfangssignal V2 aufgrund der reflektierten Welle von der kein Hindernis aufweisenden Straßenoberfläche 4.

Das somit erhaltene Empfangssignal V2′ wird von der Signalverstärkungseinrichtung 7 verstärkt und AM-demoduliert und wird als verstärktes Signal V3 erhalten. In diesem Falle wird durch Maskierung eines nicht benötigten Störabschnitts (der der Zeitspanne tc entspricht) während der AM-Demodulation in dem erforderlichen Abschnitt ein Signal tb-tc verfügbar, das der Zeitspanne entspricht.

Ist ein Hindernis 5 auf der Straßenoberfläche vorhanden, so wird eine vom Hindernis 5 verursachte Signalkomponente V3b einer Signalkomponente V3a überlagert, die von der Straßenoberfläche 4 ohne das Hindernis 5 erhalten wird. Entsprechend wird das verstärkte Signal V3 ausgedrückt durch

V3 = V3a + V3b.

Der Pegel eines jeden der Empfangssignale V und V′ tritt in dem Fall auf, bei dem die Straßenoberfläche 4 infolge der Verwendung von Asphalt grob ist. Daher kann in dem Fall, wo die Straßenoberfläche 4 aus glattem Werkstoff, wie beispielsweise Beton besteht, der Intensitätspegel der Empfangssignale entsprechend einem Empfangssignal V2′′ gering ausfallen, der selbst bei einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit auf der Straßenoberfläche aus Asphalt erhalten werden kann, da die Frequenz der reflektierten Wellen Wa′-Wc′ sich infolge des Doppler-Effekts wesentlich ändert, und dabei eine Verringerung des Signalpegels infolge der Charakteristik der Ultraschallwellen-Empfangseinrichtung 6 verursacht. Wenn somit ein Empfangssignal V2′′ mit kleinem Pegel auftritt, so wird die durch das Hindernis 5 erhaltene, reflektierte Wellenkomponente ebenfalls klein. Daher ist es unmöglich, die durch das Hindernis 5 verursachte Signalkomponente V3b zu unterscheiden, obgleich das verstärkte Signal V3 selbst mit einem festliegenden Bezugspegel verglichen wird. Um einen derartigen Nachteil zu beseitigen, erfolgt der Aufbau derart, daß der Verstärkungsfaktor der Signalverstärkungseinrichtung 7 im Einklang mit dem Pegel des Empfangssignals rückkopplungsgesteuert wird, so daß ein stabiles verstärktes Signal V30 erzeugt wird.

Die Zeitsteuereinrichtung 1 arbeitet so, daß sie jede Zeit erhält, die jeder der Zeiten ta, tb und tc während des nächsten Zyklus entspricht, mittels Verwendung des Befehlssignals P1 als Triggersignal, so daß Impulssignale für die Steuerung, beispielsweise die Befehlssignale P2 und P3 erzeugt werden. In der Praxis wird das Impulssignal P entsprechend der Zeit tb erzeugt, und das Befehlssignal P3 entsprechend der Zeit ta-tb und das Befehlssignal P2 entsprechend der Zeit tc-tb werden in Einklang mit dem Impulssignal P erzeugt, wie in Fig. 6 angegeben ist.

Darauf wird die Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung 8 durch das Befehlssignal P2 betätigt und die Entscheidungspegel- Erzeugungsvorrichtung 11 wird durch das Befehlssignal P3 betätigt.

Werden somit die Impulssignale mit vorgegebenen Zeitdauern, nämlich die Befehlssignale P2 und P3 durch Triggern des Befehlssignals P1 durch den programmierbaren Zeitgeber im Rechner 20 erzeugt, so ist es erwünscht, für die Zeitsteuereinrichtung 1 eine monostabile Multivibratorschaltung zu verwenden. Im Falle, daß nur ein am Rechner 20 ausgebildeter programmierbarer Zeitgeber als Zeitsteuereinrichtung 1 verwendet wird, können die Befehlssignale P2 und P3 mittels Software in gleicher Weise wie das Befehlssignal P1 erhalten werden.

Die Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung 8 berechnet das Durchschnittspegelsignal V31 des verstärkten Signals V3 in einem vom Befehlssignal P2 entnommenen Zeitabschnitt und behält das auf diese Weise erhaltene Durchschnittspegelsignal V31 bei. Dabei führt gemäß Fig. 4 die Analogabtastschaltung 8a die Abfrage des verstärkten Signals V3 nur im Zeitabschnitt tc-tb durch, indem sich das Befehlssignal P2 in einem Ein-Zustand befindet, die durch den Widerstand 8b und den Kondensator 8c gebildete Durchschnittwert- Halteschaltung das Durchschnittspegelsignal V31 des verstärkten Signals V3 in zeitlicher Relation erzeugt, und das Durchschnittspegelsignal V31 in die Verstärkungsfaktor- Verstelleinrichtung 10 eingegeben wird.

Die Berechnung/Verstärkungseinrichtung 10a in der Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10 stellt den Verstärkungsfaktor des Verstärkers 7e durch Steuerung der Gate-Spannung des FET 10b auf der Grundlage des Ergebnisses eines Vergleichs zwischen dem Durchschnittspegelsignal V31 und dem Verstärkungsnormwert V3R ein, so daß der Verstärkungsfaktor der Signalverstärkungseinrichtung 7 rückkopplungsgesteuert wird, so daß das Durchschnittspegelsignal V31 schließlich mit dem Verstärkungsnormwert V3R übereinstimmt. Somit erhöht die Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10 den Verstärkungsfaktor der Signalverstärkungseinrichtung 7, selbst wenn der Pegel des Empfangssignals V2 niedrig wird, beispielsweise als Empfangssignal V2′′. Somit wird ein verstärktes Ausgangssignal erhalten, das den gleichen hohen Pegel wie das Empfangssignal V2 aufweist, und ein stabiles verstärktes Signal V30 kann immer in die Vergleichseinrichtung 12 eingegeben werden.

Andererseits kann die Entscheidungspegel- Erzeugungsvorrichtung 11 einen ersten Entscheidungspegel V4a ausgeben, der linear ansteigt, bis zum ersten vorgegebenen Zeitpunkt ta, abhängig von einem Anstiegsabschnitt des Befehlssignals P3 (zu dem Zeitpunkt, wenn die Zeitspanne tb abläuft), und zwar aus der ersten Entscheidungspegel-Erzeugungsschaltung einschließlich der Ladeschaltung 11a. Nachdem der erste Entscheidungspegel V4a am abfallenden Abschnitt des Befehlssignals P3 seinen größten Wert erreicht, zu dem Zeitpunkt, wo die Zeit ta abgelaufen ist, wird der zweite Entscheidungspegel V4b, der den kleinsten Wert zur zweiten vorgegebenen Zeit tc annimmt, von der zweiten Entscheidungspegel- Erzeugungsschaltung einschließlich der Entladeschaltung 11b ausgegeben. Durch die Erzeugung des ersten und zweiten Entscheidungspegels V4a und V4b zeigt der Entscheidungspegel V4 eine zeitabhängige Signalform mit einer Dreiecksform, die dem verstärkten Signal V30 entspricht, und der Entscheidungspegel V4 wird der Vergleichseinrichtung 12 als ein zum Vergleich verwendetes Bezugssignal eingegeben. Selbstverständlich werden die Schaltungskonstanten der Ladeschaltung 11a, der Entladeschaltung 11b und des Kondensators 11c und so fort, vorausgehend auf optimale Werte festgelegt, um den Entscheidungspegel zu erzielen.

Im allgemeinen, wenn der Sensor in geometrisch definierter Weise angeordnet ist, kann die zeitabhängige Wellenform (eine Dreieckswellenform) der Intensität der von der Straßenoberfläche 4 erhaltenen Signale mühelos geschätzt werden, und kann eine stabile Wellenform aufrechterhalten werden. Dabei können die Steigung und die Höhe des Entscheidungspegels V4 so gebildet werden, daß sie die gleiche Signalform wie das von der Straßenoberfläche 4 reflektierte Signal haben, wenn die Richtwirkung der Ultraschallwellen-Erzeugungsvorrichtung und -Empfangsvorrichtung 3, 6 und ihre geometrische Anordnung in geeigneter Weise ausgeführt werden. Jedoch kann sich die Größe des Entscheidungspegels V4 infolge verschiedener Ursachen ändern. Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen wird daher die zeitabhängige Signalform des Entscheidungspegels V4 derart festgelegt, daß sie einer vorab geschätzten Zeitfunktion der Intensität des von der Straßenoberfläche 4 erhaltenen Signals entspricht und einen mit einem vorbestimmten Verhältnis multiplizierten Pegel aufweist.

Die Vergleichseinrichtung 12 erfaßt allein die durch das Hindernis 5 bedingte Signalkomponente durch Vergleich des rückkopplungsgesteuerten verstärkten Signals V30 mit dem Entscheidungspegel V4 und gibt das Hinderniserfassungssignal V5 ab. Beim Vergleich der beiden Signale kann das Hinderniserfassungssignal V5 in stabiler Weise erzeugt werden, da die Vergleichseinrichtung 12 das verstärkte Signal V30, das einen stabilen Signalpegel aufweist, mit dem Entscheidungspegel V4 vergleicht. Der Verstärkungsfaktor der Signalverstärkungseinrichtung 7 wird nämlich automatisch eingestellt, und das Verhältnis des verstärkten Signals V30 zum Entscheidungspegel V4 wird im wesentlichen konstant gehalten. Entsprechend kann das Verhältnis des verstärkten Signals V30 zum Entscheidungspegel V4 im wesentlichen konstant gehalten werden, indem man lediglich die zeitabhängige Signalform des Entscheidungspegels V4 der Zeitfunktion der Intensität des von der Straßenoberfläche 4 kommenden Signals entsprechen läßt und indem der mit dem vorgegebenen Verhältnis multiplizierte Pegel gewendet wird.

Es sind jedoch in der Tat viele kleine Vorsprünge auf der Straßenoberfläche vorhanden, die aus der Erfassung eliminiert werden müssen. Diese kleinen Vorsprünge verursachen Störkomponenten V30′, die einen hohen Spitzenwert und eine kurze Impulsbreite aufweisen und infolge der reflektierten Wellen gemäß Fig. 6 im verstärkten Signal V30 enthalten sind. Entsprechend enthält das Hinderniserfassungssignal V5 ebenfalls Störkomponenten V5′ mit kleiner Impulsbreite zusätzlich zu den Signalen, die von erheblichen Hindernissen, wie einem Stufenabschnitt in der Straßenoberfläche erzeugt werden. Diese Störkomponenten V5′ resultieren aus von kleinen Steinen reflektierten Wellen, die die Fahrt des Kraftfahrzeugs nicht beeinflussen und von Ultraschallwellen, die während des Startens eines anderen Kraftfahrzeugs erzeugt werden.

Diese Störkomponenten können in der Vergleichseinrichtung 12 eine fehlerhafte Erfassung verursachen. Um einen solchen Nachteil zu eliminieren, ist die Hindernis-Diskriminierungseinrichtung 13 vorgesehen, um die Störkomponenten V5′, die eine Impulsbreite vorgegebener Größe oder kleiner als diese aufweisen, zu beseitigen, und die nur ein Hinderniserfassungssignal vorgegebener Impulsbreite oder größer als diese als Hindernisdiskriminiersignal V50 abgibt.

Es wird nunmehr der Betrieb zur Entfernung unnötiger Komponenten mittels der Hindernis-Diskriminierungseinrichtung 13 beschrieben. Wird das Hinderniserfassungssignal V5 auf H-Pegel umgeschaltet, so beginnt der Kondensator 13c in der Zeitkonstante-Schaltung geladen zu werden, so daß der Pegel des Hinderniserfassungssignals V6 allmählich ansteigt. Beim Abfall eines Impulses des Hinderniserfassungssignals V5 auf L-Pegel wird der Kondensator 13c sofort entladen, und der Pegel des Hinderniserfassungssignals V6 ändert sich augenblicklich auf 0. Entsprechend hat das Hinderniserfassungssignal V6 einen Pegel, der der Impulsbreite des Hinderniserfassungssignals V5 entspricht, und die Störkomponente V5′ mit kleiner Impulsbreite nimmt einen Niedrigpegel an, während das Hinderniserfassungssignal V5′ mit großer Impulsbreite sich auf hohem Pegel befindet, wie in Fig. 6 angegeben ist.

Der Komparator 13f vergleicht das Hinderniserfassungssignal V6 mit dem Bezugssignal V6R für eine vorgegebene Impulsbreite und gibt ein Hinderniserfassungssignal V6 aus, dessen Pegel höher als das Bezugssignal V6R ist und das das Hindernis-Diskriminiersignal V50 darstellt. Infolgedessen werden nutzlose Störkomponenten V5′ eliminiert und es kann nur das Hinderniserfassungssignal V5, das der reflektierten Welle mit einer langen Auftrittszeit entspricht, erfaßt werden.

Somit kann das benötigte Hindernis-Diskriminiersignal V50 als Ausgangsimpuls erhalten werden, ohne die Empfindlichkeit beim Erfassen eines Hindernisses zu beeinträchtigten.

Da bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Impulse der Ultraschallwelle intermittierend, schräg und nach vorne von dem Fahrzeugaufbau ausgesandt werden, so daß die reflektierten Wellen Wa′-Wc′ sicher empfangen werden können, kann das Vorliegen oder Fehlen des Hindernisses 5 wirksam und rasch unterschieden und erfaßt werden. In diesem Falle werden Ultraschallwellenstörungen geringer Impulsbreite den regulär reflektierten Signalen überlagert, und die von der Vergleichseinrichtung 12 erfaßten Störkomponenten V5′ können mittels der Hindernis-Diskriminiereinrichtung 13 eliminiert werden, so daß durch das Hindernis-Diskriminiersignal V50 nur das für das Kraftfahrzeug schädliche Hindernis 5 erfaßt werden kann.

Bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform kann, selbst wenn der Hintergrundpegel der reflektierten Wellen sich infolge von Unterschieden der Fahrzeuggeschwindigkeit oder den Zuständen der Straßenoberfläche (glatt oder rauh) ändert, der Verstärkungsfaktor (das Relativverhältnis des Durchschnittspegelsignals zu einem kritischen Pegel) auf der Grundlage des Durchschnittspegelsignals V31 eingestellt werden.

Entsprechend kann die Änderung des Empfangssignals V2, die nur durch das Hindernis 5 veranlaßt wird, mit Sicherheit unterschieden werden, ungeachtet der periodischen Änderungen im Pegel der reflektierten Wellen Wa′-Wc′ von der Straßenoberfläche 4 und nicht-synchronen Änderungen als Folge des Oberflächenzustands der Straßenoberfläche 4 und Änderungen in der Fahrzeuggeschwindigkeit. Da ferner der einen Vergleichspegel bildende Entscheidungspegel V4 eine Dreieckswellenform aufweist, die den zeitlichen Änderungen des Empfangssignals V2 entspricht, kann er optimal der Pegeländerung in der Dreiecksform des Empfangssignals V2 folgen, so daß ein optimales Signal-Rausch-Verhältnis in einer vorgegebenen Zeitspanne tb-tc zwecks Erfassung des Hindernisses 5 aufrechterhalten werden kann.

Wie bereits beschrieben wurde, nehmen die von der Straßenoberfläche bei Fehlen eines Hindernisses 5 reflektierten Wellen eine Dreieckswellenform an, wobei ein Scheitel im zentralen Abschnitt der Länge der Straßenoberfläche auftritt, die der Strecke entsprechend der ersten vorgegebenen Zeit ta entspricht und im vorderen und rückwärtigen Abschnitt (eine nähere Seite und eine ferne liegende Seite) relativ zum zentralen Abschnitt (d. h. dem Scheitel). Andererseits wird bei Vorliegen eines Hindernisses 5 die reflektierte Signalkomponente als Folge des Hindernisses 5 dem Hintergrundpegel der reflektierten Welle, die eine Dreiecksform aufweist, überlagert.

Falls keine Rückkopplungsschleife für die Signalverstärkungseinrichtung 7 vorhanden ist, ist es daher schwierig, die Anpassung des verstärkten Signals V30 und des Entscheidungspegels (Normpegel für Vergleich) V4 zu bewirken, wenn die Pegel der reflektierten Welle größtenteils als Folge des Oberflächenzustands der Straßenoberfläche 4 und einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert werden. Das vorstehende Problem kann mittels Einstellung des Verstärkungsfaktors beseitigt werden, so daß das Durchschnittspegelsignal V31 des verstärkten Signals V30, der einen Signalempfangspegel darstellt, immer den Verstärkungsnormwert V3R annimmt; somit kann der Signalempfangspegel stabilisiert werden. In diesem Falle kann die Unterscheidung der Signalpegel bezüglich des Vorliegens oder des Fehlens eines Hindernisses in stabiler Weise durchgeführt werden, selbst wenn der Entscheidungspegel V4 konstant ist, und die Zuverlässigkeit der Erfassung des Hindernisses 5 kann ohne eine besondere Begrenzung hinsichtlich der Bedingungen verbessert werden.

Bei der vorstehend ausgeführten Ausführungsform ist ein Fall beschrieben, bei dem der Verstärkungsfaktor erhöht wird, wenn der Pegel des verstärkten Signals V3 absinkt. Jedoch kann, wenn der Pegel des verstärkten Signals V3 erhöht ist, der Verstärkungsfaktor der Signalverstärkungseinrichtung 7 mittels der Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10 erniedrigt werden. In diesem Falle kann ein stabiles verstärktes Signal V30 in gleicher Weise erhalten werden, wie es in der vorstehend aufgeführten Ausführungsform beschrieben wurde.

Ferner erfolgte die Beschreibung hinsichtlich der Einstellung des Pegels des verstärkten Signals V30 auf den Verstärkungsnormwert V3R durch Verwendung der Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung 10, die als Relativverhältnis-Einstelleinrichtung vorgesehen ist, die das Verhältnis des Durchschnittspegelsignals zum Ermittlungspegel konstant macht. Jedoch kann eine (nicht dargestellte) Rückkopplungsschleife für das Durchschnittspegelsignal V31 bezüglich der Entscheidungspegel-Erzeugungsvorrichtung 11 gebildet werden, so daß der Entscheidungspegel V4 abhängig von einer Änderung des Durchschnittspegelsignals V31 geändert wird. Das heißt, das Relativverhältnis kann eingestellt werden, indem mindestens ein Durchschnittswert (Verstärkungssignal) abhängig von einer Änderung des Durchschnittswertes (Empfangssignal) und vom Ermittlungspegel geändert wird.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Relativverhältnis-Einstelleinrichtung mit dem rückgekoppelten Durchschnittspegelsignal vorgesehen. Jedoch kann eine derartige Relativverhältnis-Einstelleinrichtung in dem Fall nicht vorgesehen sein, wo es nicht notwendig ist, die Pegelveränderung des Empfangssignals V2 zu berücksichtigen. In diesem Falle können ebenfalls die Störkomponenten, die eine fehlerhafte Erfassung verursachen, entfernt werden.

Ferner wird die Zeitsteuereinrichtung 1 durch den Rechner (Mikrocomputer) 20 oder die Zeitgeber IC 1a-1c getrennt vom Rechner 20 gebildet, und die Entscheidungspegel-Erzeugungsvorrichtung 11 besteht aus einer separaten Schaltung. Jedoch können alle diese Schaltungen einen Signalmikrocomputer bilden oder alle diese Schaltungen können getrennte Schaltungen (Zeitgeber- ICs) sein.

Ferner werden als Entscheidungspegel-Erzeugungsvorrichtung 11 die analogen Lade- und Entladeschaltungen 11a und 11b dazu verwendet, den Entscheidungspegel V4 mit Dreieckswellenform zu bilden, um der CR-Zeitkonstante zu folgen. Jedoch kann die gleiche Wirkung durch Verwendung einer digitalen Schaltung oder eines Mikrocomputers erreicht werden, so daß der Entscheidungspegel V4 eine Signalform hat, die stufenweise ansteigende oder abfallende Abschnitte aufweist.

Somit kann im Einklang mit der vorliegenden Erfindung ein Ultraschallwellen-Hindernissensor erzielt werden, der eine fehlerhafte Erfassung eliminieren kann und wirksam nur die von einem für das Kraftfahrzeug schädlichen Hindernis reflektierten Wellen unterscheidet, indem nur ein Hinderniserfassungssignal erzeugt wird, das eine Impulsbreite größer oder gleich einer vorgegebenen Größe aufweist, so daß die im Hinderniserfassungssignal enthaltenen Störkomponenten entfernt werden.

Offensichtlich sind auf der Grundlage der vorstehend gegebenen Lehre zahlreiche Modifikationen und Änderungen möglich und diese werden im Rahmen der Patentansprüche von der Erfindung mitumfaßt.

Claims (4)

1. Ultraschallwellen-Hindernissensor mit
einer Ultraschallwellen-Erzeugungsvorrichtung (3) zum intermittierenden Aussenden von Ultraschallwellen (Wa, Wb, Wc) auf eine Straßenoberfläche schräg und nach vorn in vorgegebener Richtung zeitlicher Steuerung;
einer Ultraschallwellen-Empfangseinrichtung (6) zum Empfang der von der Straßenoberfläche reflektierten Ultraschallwellen (Wa′, Wb′, Wc′); und
einer Vergleichseinrichtung (12) zur Ausgabe eines Hindernis-Erfassungssignals (V5), wenn ein Signal (V30) von der Ultraschallwellen-Empfangsvorrichtung (6) einen vorgegebenen Entscheidungspegel (V4) überschreitet,
gekennzeichnet durch
eine Rückkopplungs-Steuereinrichtung (7, 8, 10) zur Einstellung des Signals (V30) von der Ultraschallwellen- Empfangseinrichtung (6) in Abhängigkeit vom Zustand der Straßenoberfläche, um ein Signal (V30) mit einem stabilen Signalpegel zu erhalten; und
eine Hindernis-Diskriminierungseinrichtung (13) zur Erzeugung eines Bezugssignals (V6R) für eine vorbestimmte Impulsbreite und zur Ausgabe eines Hindernis-Diskriminiersignals (V50), wenn die Impulsbreite des Hindernis-Erfassungssignals (V5, V6) größer oder gleich der vorbestimmten Impulsbreite ist.

2. Ultraschallwellen-Hindernissensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeitsteuereinrichtung (1) vorgesehen ist, die einen Rechner (20), einen Oszillator (21) und einen Zeitgeber (22) aufweist und zur Erzeugung eines Zeitsteuerimpulssignals (P1) für die Ultraschallwellen-Erzeugungseinrichtung (3) ausgebildet ist.

3. Ultraschallwellen-Hindernissensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entscheidungspegel- Erzeugungsvorrichtung (11) zur Erzeugung des Entscheidungspegels (V4) vorgesehen und so ausgebildet ist, daß entsprechend der Signalform des Signals (V30) von der Ultraschallwellen-Empfangseinrichtung (6) der Entscheidungspegel (V4) aus einem ansteigenden Entscheidungspegel (V4a) und einem daran anschließenden abfallenden Entscheidungspegel (V4b) besteht.

4. Ultraschallwellen-Hindernissensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungs-Steuereinrichtung (7, 8, 10) eine Verstärkungsnormwert-Einstellvorrichtung (9) zur Erzeugung eines Verstärkungsnormwerts (V3R) aufweist, welches an eine Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung (10) angelegt wird, an die weiterhin ein Durchschnittspegel (V31) angelegt wird, das von einer Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung (8) erzeugt wird, auf der Grundlage eines verstärkten Signals (V3), das von einer Empfangssignal (V2) der Ultraschallwellen- Empfangseinrichtung (6) erzeugt wird, wobei die Verstärkungsfaktor-Verstelleinrichtung (10) das Durchschnittspegelsignal (V31) und den Verstärkungsnormwert (V3R) vergleicht und ein entsprechendes Ausgangssignal einem in der Signalverstärkungseinrichtung (7) vorgesehenen Verstärker (7e) mit einstellbarer Verstärkung zuführt, um dessen Verstärkung zu steuern.